کتاب درک رفتار سازه ها

پیشگفتار
سیر تکاملی دانش سازهای با درک چگونگی رفتار سازه ها آغاز گردید. یک دانشجوی معماری با درک رفتار سازه ها می تواند کار طراحی خود را با تصمیم گیری درباره نوع و چگونگی نوع سازه در یک ساختمان خاص آغاز نماید و تصمیمات اولیه ای در مورد ابعاد دهانه ها و تناسبات اعضا به وسیله روشهای تقریبی اتخاذ نماید. او از طریق این دانش برای درک روشهایی که با استفاده از محاسبات ریاضی چگونگی رفتار سازه را بیان می نمایند ، آماده می گردد.
نقش محاسبات در طراحی سازه یک بنا معمولا بدرستی درک نمی شود. هر مهندس سازه در زمان ما معترف است که: " محاسبات فقط پس از تصمیمات مهم در مورد شکل و تناسبات سازه می تواند مؤثر باشد، زمانی که انتخاب ها انجام شد و مشخصات دقیق تعیین شده اند. هنوز اغلب کتابهای سازهای کوشش برای ایجاد درک عملکرد سازه ای نمی نمایند و خواننده را بدون مقدمه به محاسبات سازهای هدایت می کنند.
در این کتاب فولر مور (Fuller Moore) با حداقل استفاده از محاسبات ، درک تازه ای از چگونگی رفتار سازه ارائه می نماید. با اجتناب از بیان تئوری های پیچیده، او خواننده را به درون اجزای کابل ها، خرپاها، تیرها، ستونها و دال ها برای کشف چگونگی رفتار کششی و فشاری و اثر متقابل آنها در تحمل بارهای وارده بر ساختمان در اثر نیروهای وزن، باد و زلزله سوق می دهد. روشهای پایه در نحوه به کارگیری انواع مختلف سیستم های ساختمانی در این کتاب به صورت حسی بیان شده است، تا نه فقط به وسيله
ذهن بلکه با تمامی وجود احساس شود. این راه حل ها در فصل های آینده در ارتباط با ساختمان های فولادی، بتنی، ساختمانهای بنایی و چوبی و هر آنچه ما در ساختمانها به کار می بریم، توضیح داده میشود. مسیرهایی را که بارها درون ساختمان طی می کنند تا به پی ها منتقل گردند، به نحو تحسین برانگیزی بیان می نماید. این توضیحات خواننده را به سرعت به نقطه ای می برد که وی را برای فهم دقیق چگونگی پایداری و ایستایی ساختمان آماده می سازد. مهمتر این که وی را برای شروع به کار به عنوان یک طراح کارامد آماده می سازد، توانایی که به وسيله توضیح تعداد بیشماری از نمونه های ساختمانی معروف که اصول کلی رفتار سازه ای در آنها به دقت بیان شده، آسان گردیده است.
پروفسور مور به عنوان یک مهندس معمار که نه تنها با طراحی و جزئیات و نه فقط برای ایجاد فرم و فضای مناسب، بلکه با طراحی سازه، ایجاد سیستم های حرارتی نورپردازی برای تأمین سایر نیازهای طراحی آشنا می باشد، درک جامعی از نقش و اثرات متقابل هر یک از معیارها و جنبه های معماری را ارائه می نماید. به عنوان یک استاد با سابقه در معماری او راه خویش را بیرون از کلاس های درس و کارگاهها، درون مجموعه ای از کتابهای ارزشمند که تألیف کرده است، پیدا نمود. مطالعه رفتار سازهای کاری مستمر و پایان ناپذیر است که برای خواننده دانش سازهای، درک صحیح رفتار سازه ها و خشنودی از فراگیری این اصول را در پی خواهد داشت و هیچ دستاوردی نمی تواند جایگزین صفحات این کتاب گردد.
ادوارد آلن

بسمه تعالی
مقدمه مترجم
درک رفتار سازه ها اولین گام برای شناخت دقیق، طراحی صحیح و اجرای مطمئن و ایمن ساختمان ها بشمار می رود. در کلیه مراحل طراحی و اجرای ساختمان (از اولین مراحل طراحی معماری تا محاسبه و طراحی سازه و اجرای نهایی ساختمان) و خصوصا در مرحله انتخاب سیستم ساختمانی مناسب برای یک طرح شناخت رفتار سازه به عنوان یکی از مهم ترین عوامل موثر در انتخاب صحیح، محاسبه دقیق، طراحی درست و اجرای مطمئن و ایمن ساختمان مورد نیاز مبرم معماران و مهندسین ساختمان می باشد. ضمن این که درک حسی مفاهیم اساسی در رفتار ساختمانها یک ضرورت برای هماهنگی میان طراحی معماری و محاسبات سازهای میباشد و اصولا تحقق یک معماری موفق بدون شناخت دقیق رفتار سازه ممکن نمی باشد.
ضرورت تدوین منابعی که رفتار سازه ها را به صورت حسی و بدون استفاده از محاسبات سازهای پیچیده بیان نماید به عنوان مرجعی برای دانشجویان رشته های معماری و مهندسی عمران همواره مورد نظر اینجانب بوده است. انتشار کتاب "سازه در معماری نیز در راستای تحقق همین هدف صورت گرفت که استفاده گسترده از آن در زمینه های آموزشی، پژوهشی و نیز اجرایی توسط دانشجویان و دانش آموختگان رشته های معماری و مهندسی عمران با نتایج ارزشمندی همراه بوده است.
انتشار کتاب Undesrtanding Structures نوشته پروفسور فولر مور (Fuller Moore) از سوی انتشارات McGraw-Hill در سال ۱۹۹۹ گامی مؤثر در جهت ارائه درک رفتار سازه ها و شناخت ویژگیهای سیستم های ساختمانی بدون استفاده از تئوری های پیچیده بشمار می رود. پروفسور مور استاد رشته معماری دانشگاه میامی در آکسفورد در ایالت اوهایو کشور امریکا می باشد و دارای تألیفات متعددی در زمینه مهندسی ساختمان و طراحی بهینه ساختمان ها می باشد.
ترجمه کتاب که اینک با عنوان "درک رفتار سازه ها "ارائه می گردد، می تواند به عنوان یک کتاب درسی در رشته های معماری و مهندسی عمران مورد استفاده دانشجویان و دانش آموختگان این رشته ها) قرار گیرد. این کتاب ضمن معرفی سیستم های ساختمانی و ارائه درک حسی از نحوه رفتار سازه ها با استفاده از تصاویر مناسب به معرفی بهترین طرح های ارائه شده در زمینه سیستم های ساختمانی می پردازد و دریچه ای به جهان خلاقیت ها و نوآوری، بر روی دانشجویان و دانش آموختگان این رشته می گشاید و بدون تردید کلیه دانشجویان، معماران و مهندسین می توانند در طراحی های خویش از مطالب مفید و ارزشمند این کتاب بهره مند گردند.
موضوع اصلی کتاب معرفی سیستم های مختلف ساختمانی و تلفیق آنها با طرح معماری می باشد. معرفی اصول اساسی مورد بحث در علوم پایه مهندسی (مانند استاتیک مکانیک و مقاومت مصالح) که در سیستمهای مختلف سازهای استفاده شده اند با تأکید بر مفاهیم معماری و بدون استفاده از محاسبات پیچیده صورت می گیرد. سیستم های ساختمانی مورد بررسی شامل کابل ها، خرپاها، سازه های فضاکار، گنبد های ژئودزیک ستون ها و دیوارها، تیرها و دال ها، قاب ها، کابل های زنجیروار، سازه های چادری، سازه های هوای فشرده، قوس ها، طاق ها، پوسته ها و سازه های ورق تاشده میباشند.
بررسی و تحلیل رفتار هر سیستم با استفاده از تصاویر متعدد و نمودارهای طراحی انجام شده است. برای هر یک از سیستمهای ارائه شده تعدادی از بهترین طرح ها و ساختمانهای اجرا شده با آن سیستم به عنوان مطالعات موردی (Case Studies) معرفی شده اند. ساختمانهای بررسی شده در مطالعات موردی با توجه به یکپارچگی سازه و معماری در آنها و مناسب بودن آنها برای معرفی و نشان دادن رفتار یک سیستم سازهای خاص انتخاب شده اند.
در بخش آخر کتاب مراحل مختلف طراحی سازه در جهت هماهنگ نمودن آن با فرآیند طراحی معماری از اولین مراحل شکل گیری طرح تا مراحل نهایی و تهیه نقشه های اجرایی ارائه شده است و نحوه دستیابی به این هدف با استفاده از طرح های اولیه (اسکیس)، دیاگرام های طراحی جداول انتخاب سیستم سازه ای و نمودارهای طراحی (برای تعیین ابعاد اولیه اعضای سازه ای) توضیح داده شده است.
این کتاب همچنین شامل: ۷۶ مطالعه موردی ساختمان های انتخاب شده برای معرفی سیستم های مختلف، ۳۲ مدل نشان دهنده اصول رفتار سازه ای، خلاصه مطالب در انتهای هر فصل، معرفی ۱۷۹ کتاب در بخش کتابشناسی، ۵۰۳ تصویر ترسیم شده توسط نویسنده، و ۴۲ نمودار برای تعیین ابعاد اولیه اعضا سازه ای می باشند.
ضمنا بدین وسیله از همکاری بی دریغ مسئولین و کارکنان محترم مؤسسه انتشارات و چاپ دانشگاه تهران که امکان انتشار این کتاب را فراهم نموده اند تشکر و قدردانی می نمایم.
دکتر محمود گلابچی
عضو هیأت علمی گروه معماری
دانشکده هنرهای زیبا - دانشگاه تهران
خرداد ۱۳۸۹